【正文】
,使得控制過(guò)程簡(jiǎn)化,而且能滿足實(shí)時(shí)性 和控制精度的要求。第一章簡(jiǎn)單介紹了關(guān)于下城市交通的各方面內(nèi)容。第五章主要講了系統(tǒng)調(diào)試分析及結(jié)果 。本文按控制的范圍將信號(hào)控制分為點(diǎn)控、線控和面控。點(diǎn)控制又 可分為:定周期控制、感應(yīng)式信號(hào)控制及模糊邏輯式信號(hào)控制。 無(wú)論哪種控制,其控制變量主要有三個(gè):信號(hào)周期,綠信比和相位差。 世界現(xiàn)存有兩種通行制:一是左行制,另一是右行制。 ( 2) 如果進(jìn)入轉(zhuǎn)盤左拐彎或右拐彎,必須分別打左右指示燈進(jìn)入;如果是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)盤直行,則不要打指示燈。 ( 4) 若經(jīng)轉(zhuǎn)盤左拐彎,進(jìn)入和拐彎知道離開(kāi)轉(zhuǎn)盤都必須一直打左 轉(zhuǎn)向 燈 。 交通信號(hào)控制硬件設(shè)備簡(jiǎn)介 交通信號(hào)燈的硬件設(shè)備。通信系統(tǒng)的組成: ( 1)通信的信道 a)信道的容量 信息傳送的通路通常稱為信道或線路。 雙工: 允許信息同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸?shù)男诺?。信?hào)相位方案是指交通信號(hào)燈輪流給某些方向的車輛或行人分配交通權(quán)的一種順序安排。交通燈的優(yōu)化控制問(wèn)題,就是改變這些相所持續(xù)的時(shí)間和相鄰路口相的周期,從而使目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。按以上系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì),單片機(jī)端口資源剛好滿足要求。 系統(tǒng)工作原理 采用單片機(jī)的 I/O 口 P0口通過(guò)上拉電阻和交通燈相連接, 、 口接到數(shù)碼管控制位上,控制數(shù)碼管的顯示,程序放在 STC89C52RC 單片機(jī)的 ROM中,在十字路口的四組紅、黃、綠交通燈中,由單片機(jī)的 、 、 控制,由于交通燈為發(fā)光二極管且陽(yáng)極通過(guò)限流 電阻和電源正極相連,因此 I/O 口輸出低電平時(shí),與之相連的指示燈會(huì)亮,并通過(guò)數(shù)碼管顯示時(shí)間倒計(jì)時(shí)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100000 次。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路如圖 (a) 所示,在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時(shí)元件,內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)特殊要求,只要求保證脈沖寬度,一般采用頻率低于 12MHz的方波信號(hào)。除了系統(tǒng)的正常初始南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 13 頁(yè) 化外,當(dāng)由于操作失誤或程序運(yùn)行出錯(cuò)導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入死鎖狀態(tài)時(shí),同樣需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)來(lái)擺脫所面臨的困境。若使用頗率為 6MHz 的晶振,則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過(guò) 4us 才能完成復(fù)位操作。 上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其電路如圖 ( a)所示。 其電路如圖 ( c)所示: ( a)上電復(fù)位 ( b)按鍵電平復(fù)位 ( c)按鍵脈沖復(fù)位 圖 復(fù)位電路 上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 晶振,能保證復(fù)位信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間大 于 2 個(gè)機(jī)器周期。其他部分都需要根據(jù)應(yīng)用要求和性能指示設(shè)計(jì)。 3)綠燈亮表示可以通行,紅燈亮表示禁止通行,每次綠燈變紅燈前,黃燈亮 5 秒鐘。它由單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路等組成。如圖 所示。在通行結(jié)束前 5 秒鐘,黃燈亮直至結(jié)束。 各單元電路模塊功能 時(shí)鐘電路模塊 時(shí)鐘電路由一個(gè)晶體振蕩器 12MHZ 和兩個(gè) 30pF 的瓷片電容組成。本 設(shè)計(jì)采用的是按鍵復(fù)位電路。 : 0~ 40MHz,基本上和普通 8051 的 0~ 80MHz 一樣,實(shí)際它的工作頻率基本上可達(dá)到 48MHz。 ,不需要專門用的編程器,不需要專門用的仿真器,它可以通過(guò)串口( RxD/,TxD/)直接來(lái)下載用戶需要的程序,幾秒鐘就可以完成一片。即定時(shí)器 T0、 T T2。 封裝。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 23 頁(yè) 時(shí)間顯示電路模塊 考慮設(shè)計(jì)需要,我們?cè)诟鱾€(gè)方向分別用二位數(shù)碼管用來(lái)顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間,構(gòu)成交通提示信息,形象逼真?;旧纤膫€(gè)方向所顯示的內(nèi)容上都應(yīng)該是相同的,因此這四組我們可以同樣看待,只用了一組數(shù)碼管來(lái)模擬。本設(shè)計(jì)采南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 24 頁(yè) 用外置 5V 穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)電源作為系統(tǒng)的供電電源,系統(tǒng)電源輸入接口要加濾波電容以確保工作電壓穩(wěn)定。初始狀態(tài) 1 東西綠燈通車,南 北紅燈亮。通過(guò)編寫程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光二極管的控制,來(lái)模擬交通信號(hào)燈的管理。在道路交通突然狀況也越來(lái)越多,特別是在車流輛比較集中的十字路口。在人為手動(dòng)復(fù)位和初始化的情況下,各路口所有交通燈均點(diǎn)亮。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 29 頁(yè) 第五章 系統(tǒng)調(diào)試分析及結(jié)果 因本 設(shè)計(jì)本身要求有穩(wěn)定性高、免維護(hù)、抗干擾能力強(qiáng)等功能,系統(tǒng)調(diào)試除了驗(yàn)證數(shù)據(jù)處理的精度,確保判斷的準(zhǔn)確性外,同時(shí)必須確認(rèn)各項(xiàng)功能的正常運(yùn)行。在硬件的布局中,各位 LED 燈和數(shù)碼管的布局比較固定化,集中分布在所控制的兩個(gè)路口。單片面板的布線需要犧牲本設(shè)計(jì)電路板一部分實(shí)際電路的美觀。 實(shí)物的制做 準(zhǔn)備工作:采購(gòu)萬(wàn)能板若干張,實(shí)物電路所需的各種元器件; 還有其他的基本電子器件和制 板工具。 ②制板心得:我們?cè)谥瓢暹^(guò)程中, 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 30 頁(yè) 1)首先是 PROTEL 設(shè)計(jì)的時(shí)候出現(xiàn)的錯(cuò)誤導(dǎo)致印制電路板制作錯(cuò)誤。此外,有些焊盤太小并且有損壞跡象,所以焊接很不方便。因?yàn)槭鞘止ぶ谱鳎群兔芏榷急仨氂幸粋€(gè)自由度和能力所及的范圍,并且考慮到手工制板的局限性和線路過(guò)細(xì)密導(dǎo)致的氧化和短路故障。采取的是自下到上的調(diào)試方法,即單獨(dú)調(diào)試好每一個(gè)模塊,然后再連接成一個(gè)完整的系統(tǒng),最后完成一個(gè)完整的系統(tǒng)調(diào)試。這與設(shè)計(jì)的要求完全不符。 經(jīng)多方查閱資料,解決第二個(gè)問(wèn)題可以有兩個(gè)解決方法。若采用修改硬件電路的方法的話,硬件電路就得作變動(dòng)。再次調(diào)試,按照設(shè)計(jì)要求的指標(biāo),系統(tǒng)數(shù)碼管電路部分基本能按照預(yù)先設(shè)定的要求來(lái)進(jìn)行倒計(jì)時(shí)的顯示。經(jīng)多方檢測(cè),我們認(rèn)為這是由于 LED 燈驅(qū)動(dòng)能力不足引起的亮度弱問(wèn)題。在初步方案中考慮要用集成電路來(lái)完成。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 32 頁(yè) 總結(jié)與展望 在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)很多的問(wèn)題,給我的感覺(jué)就是很難,很不順手,看似很簡(jiǎn)單的電路,要?jiǎng)邮职阉o設(shè)計(jì)出來(lái),是很難的一件事,主要原因是我們沒(méi)有經(jīng)常動(dòng)手設(shè)計(jì)過(guò)電路,還有資料的查找也是一大難題,這就要求我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中,應(yīng)該注意到這一點(diǎn),更重要的是我們要學(xué)會(huì)把從書本中學(xué)到的知識(shí)和實(shí)際的電路聯(lián)系起來(lái),這不論是對(duì)我們以后就業(yè)還是學(xué)習(xí),都會(huì)起到很大的促進(jìn)和幫助,我相信,通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),在以后的學(xué)習(xí)中我會(huì)更加努力,力爭(zhēng)把這門課學(xué)好,學(xué)精。只有符合以上所說(shuō)的條件才能做出一個(gè)好的設(shè)計(jì),所以我們就選擇了《數(shù)控直流穩(wěn)壓電源》的設(shè)計(jì)課程。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容我們畫出了具體的原理圖,進(jìn)行邏輯分析和理論計(jì)算,然后去電子市場(chǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求購(gòu)買了大量所需的原器件,準(zhǔn)備好了設(shè)計(jì)所需的一切材料。此次設(shè)計(jì)的完成的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我將來(lái)的人生之路有著非常重要的意義。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 我也要感謝所有幫助過(guò)我的人,父母、朋友、領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué),向他們表示謝意! 由衷地感謝各位老師抽 空來(lái)評(píng)閱我的設(shè)計(jì)和參加答辯! 邵振飛 2021 年 6 月 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 35 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 1.楊兆升 .新一代智能化交通控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用 [M].中國(guó)鐵道出版社 (第 1 版 ), 2021 年 2.劉小成 .C51 應(yīng)用 [M].上海:華東理工大學(xué)出版社, 2021 3.謝維成,楊加國(guó) .單片機(jī)原理與應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計(jì) [J].北京:清華大學(xué)出版社, 2021 4.孫宇尖 .基于 MSC51單片機(jī)交通燈控制系統(tǒng)的研究 .科技信息 .2021 5.王祝 .簡(jiǎn)易單片機(jī)交通燈控制系統(tǒng) [J].凱里學(xué)院學(xué)報(bào) .2021, 25(12):2337 6.王全宇,杜 麗霞 .計(jì)數(shù)器在交通燈控制電路中的應(yīng)用 [J].微計(jì)算機(jī)信息,2021,15(11): 8185 7.王曉萍,陳嫄嫄 .單片機(jī)在十字路口交通燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].十堰職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2021,31(12): 3441 8. 呂寧 .具有倒計(jì)時(shí)功能的單片機(jī)交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].職業(yè) .2021, 10(10): 1225 9. 馀吉萬(wàn)等編 .城市文通的計(jì)算機(jī)控制和管理 [M].北京測(cè)繪出版杜 .1985 .8051 單片機(jī)控制交通信號(hào)燈的方法研究 [J] .邵陽(yáng)師范高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào) .(5):1820 . 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Second International Conference on Emerging Trends in Engineering and Technology, ICETET09,2021:10861091 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 36 頁(yè) 附錄 附錄 A:元器件清單 元器件名稱 參數(shù) 數(shù)量(個(gè)) IC插座 DIP40 1 單片機(jī) STC89C52RC 1 發(fā)光二極管 LED 12 電阻 1K 21 瓷片電容 22pF 2 開(kāi)關(guān) 按鍵開(kāi)關(guān) 1 電解電容 10uF 1 七段數(shù)碼管 共陰極 1 晶振 1 自鎖按鍵 6*6 1 附錄 B:總體電路原理圖、仿真圖及實(shí)物圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 37 頁(yè) 電路原理圖 仿真圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 38 頁(yè) 實(shí)物圖 附錄 C:程序 include include Sbit smg1=P3^0。 sbit N_yellow=P2^2。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 39 頁(yè) sbit W_green=P1^0。 sbit E_red=P1^6。 int table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x40}。 while(x) { for(i=150。 b1=djs/10。 delayms(3)。 delayms(3)。 for(i=150。 TMOD=0x01。 //IT1=1。 } void timer0() interrupt 1 using 1 { TF0=0。 if(js==20) { js=0。 b1=djs/10。 delayms(3)。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 42 頁(yè) delayms(3)。 djsxs()。 S_green=0。 S_yellow=0。 E_red=1。 S_yellow=1。 E_green=1。 N_red=1。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)所明書(論文) 第 44 頁(yè) tp=0。 W_green=1。 N_green=1。 N_red=0。 d39。cdPq 9 J W Kf f w v G t YM * Jgamp。 8 4 9 Gx ^ Gj q v^ $ U E9 w E w Z Qc U E% amp。 Mu WF A 5 ux Y 7J n D 6 YW R r W w c^ v R9 C p b K! zn % M z8 4 9 Gx ^ Gj q v^ $ U E9 w E w Z Qc U E% amp。 M uW F A 5u x ^ Gj qv ^ $ U E9 w E w Z Qc U E% amp。 M uW F A 5u x Y 7J n D 6 YW Rr W wc ^ v R9 C p b K! zn% Mz 8 49 G x ^ Gj qv ^ $ U E9 w E w Z Qc U E % amp。 84 9 G x^ G j q v ^$ U E 9 w E w Z Q c U E% amp。 Mu W F A5 u x Y7 Jn D 6 Y WR r W w c^ v R 9 Cp b K! z n% M z8 4 9 G x^ Gj q v^ $ U E 9 w E wZ Q c U E% amp。 Mu WF A 5 ux ^ Gj q v^ $ U E 9 wE w Z Q c U E% amp。 Mu WF A 5 ux Y 7 Jn D 6 YW R r W w c^ v R 9 Cp b K! z n% M z8 4 9 Gx ^ Gj q v^ $ U E9 w E w Z Q c U E% amp。 6 a* C Z 7 H $d q 8 Kq qf H V Z F ed s w Sy X T yamp。 q Yp Eh 5 p Dx 2 z Vk um amp。 84 9 G x^ G j q v^ $ U E 9 w E wZ Q c U E%